Reação de Combustão

Uma reação de combustão é caracterizada pelo consumo de um combustível, isto é, o material gasto para produzir energia, na presença de um comburente, que costuma ser o gás oxigênio.  

Por exemplo, para que um carro se movimente é necessário que ele tenha algum combustível, como, por exemplo, o etanol. Esse combustível é consumido em uma reação que pode ser representada da seguinte forma:

CH₃CH₂OH_(l) + 3 O_2(g) → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(g)+ energia térmica
combustível      comburente                produtos

Essa é uma reação de combustão, pois temos o combustível que foi consumido, que é o etanol. Note também que a reação só ocorre em presença de oxigênio (O_2(g)) que está no ar atmosférico.

Outros exemplos de reações de combustão que podem ser mencionados são: a queima de um palito de fósforo, de uma vela, do gás de cozinha, da lenha de uma fogueira, da gasolina no carro, do gás metano, do gás natural veicular, do diesel, etc.

Observe que o combustível pode ser líquido, sólido ou gasoso, e que quase sempre o oxigênio é que é o comburente. “Quase sempre” porque podem ser utilizados outros comburentes, como o gás flúor ou o gás cloro.

As reações de combustão são um tipo de reação de oxirredução, pois o combustível sofre oxidação e o comburente sofre redução, para a formação dos produtos. Porém, normalmente, o que se deseja obter nessas reações não é o produto, mas sim o calor ou a energia térmica que se produz, como foi mostrado no caso acima, cuja energia é que fez o carro andar.

Essas reações também precisam de uma fonte de energia externa que as iniciem. Por exemplo, é necessária uma faísca elétrica para que ocorra a combustão do etanol e da gasolina nos carros; é preciso atritar o palito de fósforos para que ele passe a queimar; e é preciso uma chama para que a vela queime. No entanto, a energia liberada na combustão é suficiente para manter a reação, que continua até que um dos reagentes ou os dois acabem.

Em reação de combustão onde o combustível é constituído unicamente de carbono e hidrogênio; ou carbono, hidrogênio e oxigênio, se ela se der de forma completa, os produtos formados são dióxido de carbono (CO_2(g)) e água (H₂O_(g)):

Combustão completa do metano: CH_4(g) + 2 O_2(g) → CO_2(g) + 2 H₂O_(g)
Combustão completa do gás butano: C₄H_10(g) + 13 O_2(g) → 8 CO_2(g) + 10 H₂O_(g) 

Já se a reação for incompleta, produzem-se monóxido de carbono (CO) e água; ou carbono elementar (C) e água. Exemplos:

Combustão incompleta do metano: CH_4(g) + 3/2 O_2(g) → CO_(g) + 2 H₂O_(g)
Combustão incompleta do metano: CH_4(g) + O_2(g) → C_(s) + 2 H₂O_(g)
Combustão incompleta do gás butano: C₄H_10(g) + 9 O_2(g) → 8 CO_(g) + 10 H₂O_(g) 
Combustão incompleta do gás butano: C₄H_10(g) + 5 O_2(g) → 8 C_(g) + 10 H₂O_(g)